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玄武巖纖維范文1
1.1玄武巖纖維技術特性玄武巖纖維的外觀比較平滑，并且其在使用過程中不會對人的生命安全造成威脅。主要具備以下幾個特性：⑴纖維較細，比表面積大。同時表面浸潤性強，與瀝青的粘結效果好。⑵纖維具有較好的分散性，確保了其在瀝青混合料中分布的均勻性。⑶抗拉強度偏高，能夠有效地增強瀝青混合料的性能。⑷不吸水、不怕潮，易于運輸儲存，也有助抵制瀝青氧化老化。⑸抗老化性強，并且不會發生變質，也不容易受溫度的影響。
1.2路用性能玄武巖纖維的技術特性相比一般的材料而言，相對較好。而且其路面上面層集料采用的是同一種材料，所以能夠較好地實現礦料和瀝青的粘結。除此以外，玄武巖纖維還能夠在一定程度上增強路面的低溫抗裂能力、路面抗滑能力等，路用性能明顯優于普通的路面。
2玄武巖纖維SMA路面配合比設計
2.1原材料試驗
2.1.1粗集料粗集料采用玄武巖碎石，碎石規格為:9.5～13.2mm、4.75～9.5mm。其技術標準及試驗結果見表。
2.1.2細集料細集料采用石灰巖碎石加工的機制砂，規格為0～3mm。其技術標準及試驗結果見表2。
2.1.3其他在這個過程中，填料選用的材料為石灰巖礦粉。在試驗完成后，采用表格統計了SBS改性瀝青的試驗結果。所有的數據都顯示，其每項技術指標都符合施工標準。
2.2設計結果在整個試驗過程中，馬歇爾試驗法是進行配合比設計的主要方法。依照試驗結果來看，SMA-13瀝青混合料油石比OAC為5.4%。⑴對4.75mm以上粗集料的毛體積密度、全部礦料的毛體積密度及4.75mm以上粗集料松方密度進行測量，同時計算出4.75mm以上粗集料的VCADRC。⑵在設計過程中，將5.4%油石比作為設定為SMA－13馬歇爾試件的油石比，同時在試件成型時，按照一定的比例加入玄武巖纖維。通過觀察試驗結果發現，試件的級配均滿足要求。⑶通過分析浸水馬歇爾、凍融劈裂等試驗結果，可以總結出一點：混合料摻加一定比例的玄武巖纖維之后，瀝青混合料最佳油石比取5.4%。
3施工工藝控制
3.1施工溫度一般而言，玄武巖纖維SMA路面必須在溫度偏高的條件下鋪筑。SMA的出廠溫度在170～185℃之間，在進行施工時，如果環境溫度較高，應盡量選用出廠溫度值相對較低的材料。相反的情況下，則需選擇出廠溫度較高的。
3.2混合料拌和⑴通常，拌和機必須配置一個纖維穩定劑投料裝置。若一些拌和設備沒有具備這個條件，則可以對拌和機設備加以改進，進而實現纖維穩定劑投料裝置的安裝[6]。⑵在添加纖維的過程中，應盡量選擇專用的纖維。這個過程中要注意纖維的加入方法，噴入瀝青1s鐘后，應一次完成纖維的添加工作。同時要注意控制好加料的順序以及纖維拌和的時間。⑶在進行試拌過程時，可以利用現場溫度測量的方式，檢查計算機打印的溫度。此階段應保持溫度的穩定性。
3.3運輸在實際的施工中，一般選用噸位較大的車輛來裝載混合料。為了避免混合料散溫太快，或者在運輸階段受到污染，工作人員應采用篷布保護好材料。等到裝載混合料的車輛進入施工場地時，應保持其輪胎的整潔。為保證攤鋪工作不發生中斷，應提前準備一些拌和好的混合料。施工人員暫且可以將這些拌和好的材料存儲在倉庫中，等到攤鋪工作開始時再啟封混合料。
3.4攤鋪⑴按照施工要求，在對玄武巖礦物纖維改性瀝青SMA混合料上面層攤鋪厚度進行控制時，需要使用到非接觸式平衡梁裝置。在具體的工作中，最好選用一臺初始壓實度較高、抗離析作用強的攤鋪機施工。如果在攤鋪工作中，使用的是2臺履帶式攤鋪機，則應注意對路面均勻度的控制。⑵與普通瀝青混合料的攤鋪溫度相比，改性瀝青SMA混合料的攤鋪溫度相對較高，一般高出普通混合料10～20℃范圍內。若施工過程中，路表的溫度相對較低，已經低至15℃時，應暫停路面的攤鋪工作。⑶在運輸、鋪筑SMA混合料時，工作人員要加強對混合料的觀察，若觀察到瀝青出現析漏的狀況，應及時找出緣由。與此同時，施工人員必須及時采取措施，比如增加纖維數量、降低施工溫度等。
3.5碾壓⑴在進行SMA路面施工時，應保證壓路機的數量在一定范圍內。完成混合料的攤鋪工作后，必須立刻開展路面的碾壓工作。此過程中不能做出片刻的停留，更不應在低溫狀態下開展工作。⑵剛性碾靜壓是進行初壓的一種有效方式。通過試驗可以得出一個結論，在玄武巖纖維SMA路面施工中，可以采用振動壓路機進行初壓。其能夠有效地防止瀝青混合料發生推移。在對路面進行初壓時，一旦發現瀝青混合料產生推移，應及時對混合料礦料級配及油石比作出檢查。⑶在復壓工作中，需要使用到兩種機械，即振動壓路機以及振蕩壓路機。尤其是在橋面施工中，工作人員必須注意振蕩壓路機壓實性能的發揮。此外，復壓工作不能盲目地開展，可以與初壓工作交叉開展，也可以在完成初壓工作之后進行。⑷雙鋼輪壓路機是終壓工作中較為常用的一種機械。終壓的主要目的，是為了清理掉輪胎的痕跡。在一般的工程施工中，對路面終壓一遍即可。如果在復壓完成后，輪跡已經完全消失，則可以省略掉終壓環節。在對SMA路面進行施工時，應禁止使用輪胎壓路機開展碾壓工作。
4結語
玄武巖纖維范文2
關鍵詞：玄武巖纖維；混凝土梁；試驗研究；裂縫；變形
中圖分類號：TU528.572文獻標志碼：A
Abstract： In order to study the influence of mixing of basalt fiber on crack and deformation of reinforced concrete beams， five test beams were made with the parameters of volume ratio and length of basalt fiber， and the static load tests were carried out. The test data of crack distribution， crack width and midspan deflection of basalt fiber reinforced concrete beams in the process of stress were obtained and compared with common concrete beams. Based on the analysis results of test data， the calculation methods of maximum crack width and short term stiffness of basalt fiber reinforced concrete beams were presented. The results show that the mixing of basalt fiber can effectively prevent cracks extension in reinforced concrete beams and improve the ductility of beams.
Key words： basalt fiber； concrete beam； experimental research； crack； deformation
0引言
混凝土是當今建筑行業使用最廣泛的建筑材料之一，其應用遍布于民用和工業建筑、交通、水利、軍事、海港等各工程領域，但混凝土抗拉強度低、易開裂、變形性能差等缺陷在一定程度上影響了工程質量，限制了其更廣泛的應用。長期以來許多學者都在探索改善混凝土性能的方法和途徑[1]。吳中偉[2]曾經提出“復合化是水泥基材料高性能化的主要途徑，纖維增強是核心”。纖維混凝土較普通混凝土具有更好的抗裂性能，已成為當今混凝性研究的熱點[34]。纖維的摻入使普通混凝土梁最大裂縫寬度與短期剛度的計算公式不再適用于纖維混凝土梁，目前各國相關學者對于纖維混凝土的研究主要集中在碳纖維與鋼纖維上，對于玄武巖纖維混凝土多見其基本力學性能的研究，而對玄武巖纖維混凝土梁短期剛度和裂縫的研究尚未見系統報道。玄武巖纖維作為一種新興的環保型無機纖維材料，具有性價比高、抗拉強度高、耐腐蝕、耐高溫、抗裂性能好等優點，是其他纖維材料的良好替代品[5]。相關研究表明[69]，把纖維摻入到混凝土中可有效阻止混凝土梁裂縫的開展并提高混凝土梁的變形能力。針對上述情況，本文通過玄武巖纖維混凝土簡支梁受彎試驗，著重探究玄武巖纖維的摻入對混凝土梁裂縫開展與變形的影響，為玄武巖纖維混凝土在工程中的應用提供理論依據。
1試驗概況
1.1試驗梁設計
根據玄武巖纖維長度和體積摻率的不同，設計并制作5根試驗梁，試驗梁的外形尺寸和配筋均一致，梁寬b為160 mm，梁高h為300 mm，跨度l為2 300 mm，凈跨l0為2 100 mm。受拉縱筋采用HRB335級鋼筋，受壓縱筋采用HPB300級鋼筋，箍筋采用直徑為10 mm的HPB300級鋼筋，箍筋間距為100 mm。試驗梁參數如表1所示。試驗梁配筋如圖1所示。
3試驗分析
3.1裂縫分析
最大裂縫寬度隨荷載變化曲線如圖6所示。裂縫觀測儀觀測到的跨越裂縫的玄武巖纖維如圖7所示。
由圖6可以看出：相同荷載作用下，玄武巖纖維混凝土梁最大裂縫寬度均小于普通混凝土梁，混凝土中摻入玄武巖纖維能起到阻裂效果；對比試驗梁L112與L212，L130與L230，當玄武巖纖維長度相同時，玄武巖纖維體積摻率越大，相同荷載作用下試驗梁最大裂縫寬度越小，增大玄武巖纖維體積摻率在一定程度上可提高混凝土的抗裂性能；將試驗梁L112與L130，L212與L230進行對比發現，隨著玄武巖纖維長度的增加，相同荷載作用下試驗梁裂縫寬度有所減小，此現象證實了玄武巖纖維長度是影響混凝土抗裂性能的因素之一，適當增加纖維長度可對混凝土的抗裂性能產生有利影響。玄武巖纖維在混凝土中亂向分布，其良好的抗拉強度性能降低了微裂縫周圍的應力集中現象，阻止了混凝土梁內部微裂縫的發展，當混凝土開裂時，跨越裂縫的纖維能繼續承受裂縫間的拉應力，在一定范圍內提高玄武巖纖維長度，增大纖維的體積摻率，可使玄武巖纖維亂向分布更廣，跨越的微裂縫數更多，阻裂效果更明顯。
3.2試驗梁變形分析
試驗梁荷載跨中撓度曲線如圖8所示。由圖8可以看出：玄武巖纖維混凝土梁同普通混凝土梁的受力過程均經歷3個階段，即未開裂階段、帶裂縫工作階段與破壞階段。
未開裂階段5根試驗梁荷載撓度曲線呈直線變化，玄武巖纖維混凝土梁與普通混凝土梁荷載撓度曲線的斜率幾乎相同，摻有玄武巖纖維的試驗梁撓度相比梁L00變化不大。
帶裂縫工作階段試驗梁受拉區混凝土開裂，試驗梁荷載撓度曲線出現轉折，由于受拉區鋼筋的作用，混凝土即使開裂，裂縫發展也比較緩慢，在該階段試驗梁荷載撓度曲線斜率相比未開裂階段有所下降，但基本呈直線狀，可認為試驗梁在此階段仍具有很好的線彈性。從表3可知，玄武巖纖維的體積摻率和長度都是影響試驗梁變形的因素，玄武巖纖維可連接裂縫兩端，與混凝同承擔拉應力，起到阻裂作用，提高了混凝土梁的整體性，進而改善梁的剛度。
破壞階段隨著荷載的不斷增加，受拉區鋼筋屈服，荷載撓度曲線再次出現拐點，試驗梁撓度增量增大，試驗梁最終破壞時玄武巖纖維混凝土梁撓度大于普通混凝土梁，原因是玄武巖纖維的摻入能增強混凝土梁的變形能力，提高受彎構件的延性。4試驗梁最大裂縫寬度與短期剛度計算4.1最大裂縫寬度計算
以《混凝土結構設計規范》（GB 50010―2010）中鋼筋混凝土梁的裂縫寬度計算公式為參考并結合文獻[10]～[12]，提出玄武巖纖維混凝土梁的裂縫寬度計算方法。
式中：ωmax為普通鋼筋混凝土梁最大裂縫寬度；Es為縱向受拉鋼筋彈性模量；αcr為構件受力特征系數，取1.9；Ψ為裂縫間縱向鋼筋應變不均勻系數；ftk為混凝土軸心抗拉強度標準值；σsk為按荷載效應標準組合計算的鋼筋混凝土構件縱向受拉鋼筋的應力；deq為受拉鋼筋的等效直徑；c為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離；ρte為按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率；di為第i種縱向受拉鋼筋公稱直徑；ni為第i種縱向受拉鋼筋的根數；vi為第i種縱向受拉鋼筋的相對粘結特性系數。
通過對式（1）中受拉鋼筋應力、鋼筋應變不均勻系數、平均裂縫間距、構件受力特征系數的分析可知，玄武巖纖維的摻入只對鋼筋應力的變化有著不可忽略的影響，這與文獻[10]中鋼纖維的摻入對混凝土梁最大裂縫寬度計算公式各參數的影響一致。
（3）基于試驗數據，提出了玄武巖纖維混凝土梁最大裂縫寬度和短期剛度計算公式，結果表明計算值與試驗實測值吻合較好。
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玄武巖纖維范文3
關鍵詞：玄武巖纖維產業;產業環境;評價;吉林省
中圖分類號：TQ343 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）26-0118-02
玄武巖纖維產業作為新興發展起來的綠色產業，屬于可持續發展的有競爭力的新材料行業，市場前景良好。對吉林省玄武巖纖維產業發展環境的分析對吉林省此行業的發展具有深遠意義。
1 發展環境體系構成
1.1 市場需求環境
玄武巖纖維由于其獨特的優越性，在道路橋梁土建、產業用紡織品和航空航天領域等方面都有廣泛的運用。玄武巖纖維的眾多用途導致市場需求量大，發展環境良好。近年來，我國玄武巖纖維的市場需求量逐年大幅遞增。
1.2 技術環境
我省目前開發纖維類產品技術比較成熟，有生產化纖產品的大型企業-吉林化纖集團有限責任公司，生產品種豐富且技術成熟。由長春工業大學牽頭，聯合中科院長春應用化學研究所、吉林大學等10家單位，于2012年組建成立了“合成樹脂、合成橡膠、碳纖維協同創新中心”，形成了最為合理并且完整的高分子產品研發、設計、生產、應用鏈條。
1.3 人力資源環境
吉林省擁有眾多高水平的科研機構與高水平的研究型大學，科研院所研究實力雄厚，擁有眾多的專業人才，因此具備較強的現代科研能力。
同時在地質勘測、原材料成分分析和產品設計等方面，吉林省也擁有煤田地質勘查設計研究所、吉林省紡織工業設計研究院等專業機構，可以提供技術上的支持。
1.4 政策環境
國家十二五規劃將大力發展玄武巖纖維產業，2009年12月中科院地質與地球物理研究所礦產資源研究重點實驗室上報中辦和國辦的《中科院專家關于發展新資源經濟拉動新一輪經濟增長的建議》，該《建議》將玄武巖纖維生產技術列為新資源技術，同時也提出了玄武巖纖維具有的優異性及良好的未來前景。
1.5 社會化服務環境
玄武巖纖維產業園是社會化服務環境的集中體現。吉林省建成世界最大的高強度玄武巖纖維基地，華陽集團與俄羅斯合資的30 kt/a高強度玄武巖纖維及制品項目，該項目總投資為8.05億元。玄武巖纖維具備碳纖維的大部分功能，但價格僅為1/10，更容易在民用市場推廣。
2 發展環境評價
2.1 評價指標體系構建與數據收集
依據前文對于影響吉林省玄武巖纖維產業發展的環境要素的探討，結合自身獲得的相關統計數據，本文從市場需求、技術、人力資源、政策、社會化服務等5個方面的環境要素選取吉林省玄武巖纖維產業發展環境評價指標，構建吉林省玄武巖纖維產業發展環境評價模型。
2.2 吉林省玄武巖纖維產業發展環境對其發展影響研究
2.2.1 指標權重的確定和評分
本文采用層次分析法來確定研究對象各研究指標的權重值。我們首先建立屬于吉林省玄武巖纖維產業環境的模型，根據建立模型的方法把復雜環境問題先層次化。再對要素進行計算和分析，確定各個要素的重要性，得出定量化的結論。最后再進一步計算出組合權重。
2.2.2 模糊綜合評價模型
研究采取問卷的形式來收集數據，我們請各位專家為每個指標評分，通過每個指標所得到的分數可以了解其對研究對象的影響程度。吉林省玄武巖纖維產業環境研究的指標一共有20項，分別按照從數字1開始進行排序。
通過借鑒閔氏和羅氏的多因素綜合分析法的思想，規定研究對象的評價項目指標滿分為10分，按照一定規則對評價項目指標進行評分，一般分為4～5 等，對于每個指標依次給定一個分值供專家選擇。每個數值在后面都有一定的說明。從而得到10位專家的評價表。
①確定因素集F和評定集E。
因素集F即指標的集合，一般有：
F={fi}，i=1，2，…，n
在我們這里，F={f1，f2，…，f20}。
評定集E即評價等級的集合，一般有
E={ej}，j=1，2，…，m
在這里，E={e1，e2，e3，e4}={重要，較重要，一般，不重要}。
②統計、確定各因素評價隸屬度向量，并計算出隸屬度矩陣R。
隸屬度rij是指多個評價主體對某個評價目標在fi方面做出ej評定的可能性程度。隸屬度向量：
Ri=（ri1，ri2，…，rim），i=1，2，…n，
求和rij，其和為1，隸屬度矩陣R=（R1，R2，…， Rn）T=（rij）。在本文中，n=20， m=4， 隸屬度矩陣為：
R-
③確定權重向量WF等。
WF為評價指標的權重或權系數向量。在本文中：
WF=（0.02，0.04，0.06，0.08，0.07，0.07，0.06，0.06，0.06，0.06，
0.07，0.06，0.06，0.05， 0.03， 0.04，0.04， 0.03， 0.02，0.02）
另外，還有評定集的數值化結果WE。在本論文中
WE=（10， 8.5， 7， 5.5）。
④按一定運算規則，計算出綜合評定向量S及綜合評定值μ。
通常S=WF*R，μ=WE*ST。在本文中：
S=（0.276，0.393，0.252，0.079），μ=8.299。
依據上述計算分析，得出吉林省玄武巖纖維產業發展環境得分為8.299 分（滿分為10分） 。這個結果可以幫助我們從總體上把握吉林省玄武巖纖維產業發展環境的現狀。
3 發展環境評價結果與討論
通過前文數據的分析，從模糊綜合評價法所得到的結果能夠看到玄武巖纖維產業發展環境的總體得分為8.299分，說明在模糊綜合評價法中，玄武巖纖維產業的發展還是比較完善的，對于玄武巖纖維行業有很好的推動作用。
通過共詞分析法所得出的共詞關系分析圖上可以看出，專家對于吉林省玄武巖纖維產業發展環境持有一種比較客觀的評價。
從圖上可以看出，相對于企業因素而言，產業結構、設備、政府和企業支持以及人才數對于玄武巖纖維產業發展至關重要。應該在抓重點環境要素的同時，對其他相對來說較不重要的環境要素也要采取一定的措施，共同完善發展。
我們可以得出以下結論，吉林省玄武巖纖維產業發展的人才相對豐富，能夠成為玄武巖纖維產業進步的動力，但在數量上有所欠缺，各高校和科研機構應該注意培養這方面的人才;同時政府應該加大政策支持力度，保證玄武巖纖維產業的順利發展。
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玄武巖纖維范文4
關鍵詞：混凝土基礎；玄武巖纖維；正交試驗；功效系數法
中圖分類號：TU528.041文獻標識碼：A
Orthogonal test research mixture ratio of concrete prepared with basalt-fiber utilized in electric transimission line
LIU Xiaosheng， NI Wen，TANG Chang，XU Li，JING Rongzhen
（1.University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083；2.State Grid Smart Grid Research Institute,Beijing 102200,China）
Abstract：Fiber is admixed to effectively enhance tensile performance of the concrete. Vertical distribution angle is widened in foundation design of poles and towers which decrease the total amount of basic concrete. Orthogonal test and COP method is adopted to test compressive strength and splitting tnesile strength of 18 groups basalt-fiber concrete. Effects of every factor on the concrete is directly analysed based on orthogonal tests. Optimized mixture ratio is obtained according to the comprehensive analysis of the effects of 4 factors at different levels. Reasonlable mixture ratio is derived in a small number of tests from the optimized factor and level in basic engineering .
Key words: concrete foundation; basalt fiber; orthogonal test; COP
引言
隨著我國西北電網750kV示范工程成功運行實踐、直流±800kV和交流1000kV輸變電試驗示范工程建設，我國已成為世界上最大的電力市場。輸電線路桿塔基礎在輸電線路工程設計和施工環節中占有非常重要的地位[1]。桿塔基礎的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占有很大的比重，地基基礎作為輸變電工程的重要組成部分，對造價、工期和環境保護等多方面都具有重要的影響，也是電網長期安全運行的重要保障。我國電網建設的快速發展對輸變電工程地基基礎理論和工程技術方面提出了新的機遇和挑戰。
剛性基礎是目前輸電線路桿塔主要基礎形式之一。由于無需鋼筋的特點，剛性基礎的混凝土消耗量大，工程造價亦隨之提高。通過摻入纖維有效提高混凝土的抗拉性能，即可在桿塔基礎設計時增大其剛性角，減少混凝土總用量。玄武巖纖維，是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維，與有機聚丙烯纖維相比，玄武巖纖維的彈性模量、拉伸強度、分散性和砂漿、混凝土的親和力都具有明顯的優點，并且價格低廉, 來源廣泛。因此有必要通過正交試驗對玄武巖纖維增強輸電線路混凝土基礎配合比進行深入研究。
1．試驗材料
針對塔基設計的特點，試驗采用粉煤灰－礦渣粉雙摻膠凝材料體系，混凝土強度等級設計值為C40。
（1）本試驗采用的水泥是北京金隅集團生產的P•O 42.5級普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為北京華能熱電廠的一級高鈣粉煤灰，礦渣粉為北京首鋼嘉華建材有限公司生產的S95礦渣粉；
（2）骨料：細骨料采用鞍鋼集團的尾礦，模數為2，粗骨料采用級配良好的碎石，平均粒徑為5～20mm；
（3）外加劑：采用北京慕湖建材公司生產的PVC減水劑，使用量為膠凝材料的3‰；
（4）纖維：采用北京厚德交通科技有限公司生產的玄武巖纖維。
2．正交試驗設計
正交試驗是研究多因素多水平的一種高效率、快速、經濟的實驗設計方法。針對混凝土性能研究的復雜性和不確定性，正交表可以有效、科學地分析摻入纖維的各個因素對混凝土抗壓性能和劈裂抗拉性能的影響程度，找出纖維增強混凝土的優化配合比。出于經濟性和力學性能的考慮，故設定正交因子與水平如下：
因子A：纖維長度，水平分別為6mm、9mm、12mm；
因子B：纖維摻量，水平分別是0.1%、0.15%、0.2%；
因子C:水泥用量，水平分別是占在混凝土所用膠
凝材料的30%、40%、50%，其余膠凝材料由粉煤灰和礦渣粉組成，本實驗中保持粉煤灰和礦渣粉比例為1:1，膠凝材料摻入總量為408kg/m3不變，；
因子D：砂率，水平分別0.3、0.35、0.4；
根據實際工程需要，主要考核指標為28天抗壓強度及劈裂抗拉強度。
3．正交試驗方法及結果分析
3．1試驗方法及結果
采用100mmx100mmx100mm試模制作18組共54個試塊，在標準養護條件下養護28d，根據《GBT 50081-2002普通混凝土力學性能試驗方法標準》測定試塊的力學性能。
正交試驗混凝土配合比見表1。
表1 正交試驗設計混凝土配合比
試驗編號 水 水泥 粉煤灰 礦渣粉 細骨料 粗骨料 減水劑 纖維摻量 纖維長度/mm
1 163.2 122.4 142.8 142.8 600 1 401 1.224 2.5 6
2 163.2 163.2 122.4 122.4 700 1 302 1.224 3.75 6
3 163.2 204 102 102 800 1 202 1.224 5.0 6
4 163.2 163.2 122.4 122.4 800 1 202 1.224 2.5 9
5 163.2 204 102 102 600 1 401 1.224 3.75 9
6 163.2 122.4 142.8 142.8 700 1 302 1.224 5.0 9
7 163.2 204 102 102 800 1 202 1.224 2.5 12
8 163.2 122.4 142.8 142.8 700 1 302 1.224 3.75 12
9 163.2 163.2 122.4 122.4 600 1 401 1.224 5.0 12
3．2正交試驗結果分析
3．2．1極差分析
表2 試驗結果極差分析表
指標 因素 k1j k2j k3j Rj
抗壓
強度
/MPa A 47.670 39.793 46.186 7.877
B 41.100 43.463 49.087 7.987
C 45.833 44.380 43.437 2.396
D 44.167 46.217 43.267 2.950
劈裂
抗拉
強度
/MPa A 4.430 4.273 4.070 0.360
B 4.013 4.303 4.457 0.444
C 4.290 4.247 4.237 0.053
D 4.340 4.153 4.280 0.187
在表2中，kij表示因素j所在的列對應水平i的試驗指標數據和的平均值，表中kij與Rj的相互關系為:
Rj=max{k1j，k2j，k3j}－min{k1j，k2j，k3j}（1）
Rj值越大，說明相對應的因素對指標的影響程度越深。為直觀表現各因素水平的變化對指標的影響，可將水平變化作為橫坐標，將抗壓強度、劈裂抗拉強度分別作為橫坐標，繪出水平和指標關系圖，結合表2可得如下結論：
（1） 對于摻入纖維的混凝土的28天抗壓強度值，各影響因素的Rj值從大到小排序為：B>A>D>C，即纖維摻量為最重要的影響因素，其后依次為纖維長度、砂率和水泥在膠凝材料中的用量。纖維摻量越大，抗壓強度值越高；纖維長度為6mm對抗壓強度提高效果比9mm和12mm的明顯，砂率和水泥在膠凝材料中的用量對強渡影響沒有以上兩種因素顯著。
（2） 對于摻入纖維的混凝土的28天劈裂抗拉強度值，各影響因素的Rj值從大到小排序為：B>A>D>C，即纖維摻量為最重要的影響因素，其后依次為纖維長度、砂率和水泥在膠凝材料中的用量。玄武巖纖維0.2%摻量對混凝土劈裂抗拉強度值影響較大；纖維長度在6mm時混凝土劈裂抗拉強度值達到最佳；砂率0.3時抗拉值要高于另外倆種水平；水泥在膠凝材料中的用量不是主要影響因素。
表3正交實驗設計L9(34)測試結果分析表
試驗編號 因子 試驗結果 功效系數 總功效系數
A B C D 28d抗壓
強度/MPa 28d劈裂抗
拉強度/MPa d1 d2
1 1 1 1 1 45.12 4.30 0.90 0.93 0.94
2 1 2 2 2 48.08 4.36 0.96 0.94 0.97
3 1 3 3 3 49.81 4.63 0.99 1.00 1.00
4 2 1 2 3 34.89 4.04 0.70 0.87 0.85
5 2 2 3 1 37.21 4.38 0.74 0.95 0.89
6 2 3 1 2 47.28 4.40 0.94 0.95 0.96
7 3 1 3 2 43.29 3.70 0.86 0.80 0.88
8 3 2 1 3 45.10 4.17 0.90 0.90 0.93
9 3 3 2 1 50.17 4.34 1.00 0.94 0.98
K1 2.91 2.67 2.829 2.811 結論：影響因素排序：B>A>C>D最佳試驗條件：A1B3C1D1
即：纖維長度6mm，用量0.2%，水泥用量為膠凝材料30%，砂率0.3
K2 2.7 2.79 2.799 2.811
K3 2.79 2.94 2.769 2.781
R 0.21 0.27 0.06 0.03
3．2．2功效系數法
由于抗壓強度和劈裂抗拉強度是混凝土基礎最重要的力學性能，故本試驗屬于多目標等水平的正交設計。為優選合適的試驗條件，本研究采用了功效系數法[3]：即設正交設計考察n個目標，需給每個目標賦予一個功效系數，代表其在總功效中的貢獻值。如第i個目標效果最好，規定其功效系數為1，記為di=1；如第j個目標效果最差，則規定其功效系數為0，記為dj=0；其余各考核目標的功效系數，規定為該目標值與最好目標值的比值。另外，規定n個指標的總功效系數為：，d值用來表示多個目標的綜合優劣情況，d值越大表示綜合效果越好。
從表3可知，試驗3的總功效系數最大，其試驗條件是A1B3C3D3。
從極差R和K值大小可以看出，影響纖維混凝土28d抗壓強度和劈裂抗拉強度的因素排序是：纖維長度>纖維摻量>水泥用量>砂率，并且各因子最優水平為A1B3C1D1。
綜上所述，最優的試驗條件為A1B3C1D1，即：纖維長度6mm，纖維摻量0.2%，水泥用量為膠凝材料30%，砂率0.3。由于上表中沒有A1B3C1D1，做驗證實驗后測得28天試塊抗壓強度49.78MPa，劈裂抗拉強度4.86MPa，綜合指標優于上表所列試驗組合。
4．結論
（1）本試驗利用粉煤灰和礦渣粉復摻取代部分水泥在混凝土中的應用，細骨料采用鞍鋼的尾礦砂，不但有效的降低成本，而且隨著礦物外加劑的添加，明顯地改善了混凝土的工作性和耐久性能。摻入玄武巖纖維后，混凝土基礎的力學性能進一步得到提升。這表明了選用合適的纖維長度和摻量，與礦物外加劑之間產生協同作用，可以使混凝土基礎獲得工程應用所需的優越性能。
（2）通過正交設計和功效系數法，對玄武巖纖維混凝土的指標28d抗壓強度和28d劈裂抗拉做了少數的幾組試驗，找出了影響玄武巖纖維增強混凝土基礎的主次因素，獲得了基于抗壓強度和劈裂抗拉強度的最優配合比，即：纖維長度6mm，纖維摻量0.2%，水泥用量為膠凝材料的30%,砂率0.3，測得28d抗壓強度49.78MPa，劈裂抗拉強度4.86MPa。此配合比可以使得基礎在滿足剛性角要求的前提下，大量節省混凝土用量。隨著混凝土抗拉和抗裂性能的提升，也使柔性基礎中的鋼筋用量得以減少，從而為整個工程直接節省材料成本。
參考文獻
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玄武巖纖維范文5
“點石成金”的新型環保纖維
石頭也可以制成纖維嗎？答案是肯定的。大家可能已經注意到，早在玄武巖纖維被制作成之前，由葉臘石、石英砂、石灰石、硼鈣石、硼鎂石、螢石等原料制成的玻璃纖維就廣泛應用于建筑物內外墻體保溫、防水、抗裂等。但在玻璃纖維制作過程中人們發現，由于這些原料中含有硼和其他堿金屬氧化物，所以在融化排放煙塵中有較多的有害氣體。而玄武巖由于主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂等，所以其在經過高溫熔融、澄清均化后的原料拉制成纖維的過程比較清潔，既不向大氣排放有害氣體，也沒有工業垃圾及有毒物質污染環境，所以它在很大程度上可代替玻璃纖維。因而，連續玄武巖纖維被譽為21世紀“火山巖變絲”、“點石成金”的新型環保纖維。
不過，要將堅硬的天然玄武巖作為原料生產連續纖維絕非易事，需要較高的技術支持。據了解，從上世紀60年代開始，國外便展開了玄武巖纖維及其復合材料的相關研究，并且已在許多領域獲得了應用，比如前蘇聯玻璃鋼與玻璃纖維科學研究院烏克蘭分院早在上世紀60年代～70年代就致力于這方面的研究工作。1985年，第一座連續玄武巖纖維工業化生產線在烏克蘭纖維實驗室（TZI）建成投產，之后，俄羅斯、烏克蘭等國家已用400孔池窯拉絲工藝生產連續玄武巖纖維及其制品，年產量700噸左右。美國則采用800孔池窯拉絲工藝，年產量為1000噸～1500噸，這些國家的工作也分別形成了自主知識產權的壁壘。
而連續玄武巖纖維獨特的優點更讓世人贊嘆，比如其力學性能佳，耐高溫性能好，可在-269～700℃范圍內連續工作，耐酸耐堿，抗紫外線性能強，吸濕性低，有更好的耐環境性能。此外，其還有良好的絕緣性能、高溫過濾性和透波性能等。化工專家經過測試后發現，使用連續玄武巖纖維制作的短切氈、無捻粗紗和單向織物比同類型的無堿玻纖產品有著更高的斷裂載荷和更高的楊氏模量（材料的剛性參數），特別適合應用于近年飛速發展的風力發電機葉片產業。相關數據顯示，玄武巖纖維的模量和拉伸強度分別比無堿玻纖高15%和25%，因而將成為1.5兆瓦或2兆瓦風力發電機葉片承力部位的理想材料。
更讓業界動心的是，玄武巖在自然界中分布非常廣泛，我國秦嶺南麓、甘肅祁連山、黑龍江五大連池、吉林長白山、新疆準噶爾盆地、喜馬拉雅山、青海昆侖山、山西大同以及華南沿海一帶都有大量的玄武巖礦藏分布。而目前，玄武巖主要用作一些低附加值的建筑及道路用的填料石子，還有一些也可用作較高附加值的礦物棉原料，而如果將玄武巖加工成連續玄武巖纖維，則可以大大提高這種礦物的價值。
進入“十二五”發展規劃
我國的玄武巖纖維開發在上世紀七十年代也做過一些基礎研發工作，但由于種種原因，只持續幾年就不了了之。上世紀八十年代末，我國開發了專利化高強玻璃纖維，基本滿足了軍工項目對高強玻璃纖維的需求。到了上世紀九十年代中后期，為了滿足某軍工翻版項目的需要，國家又專撥經費重新啟動了玄武巖纖維項目，而本次啟動的玄武巖纖維項目主要是開發生產玄武巖纖維棉，用作隔熱應用。在大約2年后，建成一條小型玄武巖超細纖維棉生產線。其間，也邀請了一些烏克蘭的技術專家作了有關玄武巖纖維生產的技術咨詢。由于超細玄武巖棉與傳統隔熱材料相比在隔熱性能上并無明顯的優勢，而生產成本又高，因此目前的超細玄武巖棉僅在某些軍工項目上得到極少量的應用。
近幾年來，我國科技部也對連續玄武巖纖維的研究給予了極大的關注和重視。2001年7月我國原駐俄羅斯大使館公使銜科技參贊黃壽增曾向國內發回了《21世紀新材料---玄武巖纖維》的專題報告；在2002年9月和2004年5月、11月國家科技部分別將“玄武巖連續纖維及其復合材料”項目列入國家863計劃和國家級火炬計劃、國家科技型中小企業創新基金。
由此算起，連續玄武巖纖維在全世界的開發成功和批量生產的歷史大概有20年左右。在此期間，我國的中國建筑科學研究院和南京玻璃纖維研究設計院也先后斷斷續續地開展了連續玄武巖纖維的研發，但是都沒有開發成功。真正具備烏克蘭、俄羅斯“一段法”采用純天然火山巖、不加任何輔料的連續玄武巖纖維生產應該是我國列入國家863計劃以后，由深圳俄金碳材料科技有限公司承擔了該863計劃課題，之后其技術成果作價入股成立的“橫店集團上海俄金玄武巖纖維有限公司”將其成果轉化，實現了批量生產。
玄武巖纖維直徑是頭發絲的1/10，重量是同直徑鋼筋的1/3，抗拉強度是鋼筋的4倍，用在道路領域能降低20%的成本。玄武巖不含磷硫，是無機非金屬材料，廣泛用于消防、環保、化工、汽車、建筑、航空航天領域。近年來，隨著城市化進程和基礎設施建設的大力開展，對玄武巖原料的需求更加旺盛，被譽為“21世紀綠色環保新材料”，是繼碳纖維、芳綸、玻璃纖維之后的又一種高技術纖維。目前，我國已把玄武巖纖維明確列入鼓勵類產業目錄，屬于國家支持發展的戰略性新興材料。
由于玄武巖纖維的優異性能，可廣泛應用于石油、化工、建筑、航空航天、汽車制造、電子、冶金等領域。比如在石油開采、石油煉制、天然氣化工、石油化工及化學工業中可作為不同用途的管材；用玄武巖連續纖維制造的管材可以大大減少檢修期和避免斷裂的危險，尤其是用于腐蝕性液體和氣體的輸送管道中。在我國西部開發中大有用武之地，僅“西氣東輸”主管線一項就有8000多公里，還不包括支線工程。在航空工業中，可用于制造如機體的部件、裝飾件、動力部分和結構、滑翔機等制造材料； 發動機、氣動設備廢氣系統的絕熱、隔音材料。此外玄武巖連續纖維還可用于核電站的熱力裝置用來隔熱和消音，甚至可以用在宇宙飛船和航天飛機上。目前，連續纖維材料正在逐步取代鋼筋，廣泛應用于道路橋梁、工程建設等領域，實現了真正意義上的“點石成金”。 由上可見，玄武巖連續纖維及其增強復合材料應用領域很廣。這種新材料經濟壽命至少在30～50年以上，目前在國際上正處于方興未艾的發展期，在國內尚處于空白，因此，具有廣闊的市場發展前景。
根據《化纖工業“十二五”發展規劃》玄武巖纖維 （CBF） ：加強多孔化拉絲漏板高溫變形的控制技術攻關，突破玄武巖熔體的析晶控制技術，提升產品質量性能，加強下游制品應用研發和產業化生產，形成年產6000～10000噸的產業化規模。
《紡織工業“十二五”發展規劃》的新型紡織纖維發展重點中也提到，要加快提升高性能纖維產業化水平，推進碳纖維（PAN基）、芳綸纖維、聚苯硫醚纖維、玄武巖纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維、高強高模聚乙烯醇纖維等關鍵技術的開發和產業化，強化下游應用的開發能力。
多家企業介入制造
連續玄武巖纖維是唯一不添加任何其他原料的純天然的新型高技術纖維，是重要的國家級安全戰略物質，是支撐高科技產業發展的新材料，也是促進國民經濟相關領域產品升級換代的基礎材料，代表著世界綠色材料的發展方向?！斑B續玄武巖纖維及玄武巖纖維復合材料”被列為國家863計劃，連續玄武巖纖維項目被列為科技型中小企業創新基金、國家級火炬計劃、國防科工委“十一五”重點基礎科研課題、2008年—2009年國家級重點新產品。
經過十幾年的研發，目前技術已經相對成熟，已有幾家企業上馬生產。
山西省大同市境內及桑干河流域，火山群遺址一帶擁有龐大的玄武巖礦石儲量，露頭玄武巖礦綿延50多平方公里，資源分布廣，基本儲量測算達180億噸。位于山西大同市的玄武巖產業園區規劃用地1800畝，“十二五”期間擬投資25億元，形成年產5萬噸玄武巖連續纖維及后制品加工能力，實現銷售收入30億元，稅后利潤8億元。項目分三期建設，建設規模分別為：一期年產1萬噸，二期年產2萬噸，三期年產5萬噸。一期工程用地300畝，投資6.68億元，預計可實現年銷售收入4.7億元，利潤1.74億元，經濟社會效益明顯。
山西晉投玄武巖公司生產規模目前是世界第一，生產設備世界領先，項目所采用的氣電結合方式代表玄武巖產業未來發展方向，生產工藝從原料開發，到熔爐熔制，再到產品成型，均為國家專利，世界惟一。目前生產 6μm、9μm、13μm、15μm、18μm等各種規格的原絲，產品性能經權威部門檢測，拉伸強度已達到 0.7N/tex 以上，超過國家標準50%以上。產品得到了山西省各級部門的認可，山西省交通廳專門召開會議，對接交通廳重點辦、交通科研院、建材設計院、大同市住建委、大同市規劃局、山西省路橋集團公司等相關部門，建議在建設中推廣使用玄武巖纖維產品。
河北通輝科技有限公司一期投資8700萬元、年產3000噸的玄武巖連續纖維生產線投入試生產。根據項目進度安排，該公司將在今年年底前實現全面投產，屆時，將成為北方產能最大的玄武巖連續纖維生產線之一。預計2～3年內，該項目將完成總投資2.8億元，建成年產2萬噸的北方最大的玄武巖纖維產品研發、生產、銷售基地，并實現銷售收入10億元，利稅2億元，安排1600余人就業。
位于江蘇省儀征市經濟開發區的天龍玄武巖連續纖維高新科技有限公司，是集連續玄武巖纖維生產、研發、生產線設備制造及銷售于一體的企業。企業于2007年4月18日動工建設。該項目占地面積約13.33萬平方米，規劃建筑面積約5萬平方米，項目總投資約38000萬元，全部投產后，玄武巖連續纖維的年生產規模將達5000噸。屆時，可為用戶提供多種規格的玄武巖連續纖維無捻粗紗、短切紗及各類玄武巖連續纖維制產品。
綠色環保性引領格局
由于玄武巖熔化過程中沒有硼和其它堿金屬氧化物等有害氣體排出，使玄武巖連續纖維的制造過程對環境無害，克服了傳統材料在生產、使用和廢棄過程中需消耗大量的能源和造成環境污染等缺點，而且玄武巖纖維能自動降解成為土壤的母質，可持續和循環利用，玄武巖連續纖維是21世紀又一種新型的環保型纖維。玄武巖連續纖維的吸濕性極低，吸濕能力只有0.2%～0.3%，而且吸濕能力不隨時間變化，這就保證了它在使用過程中的熱穩定性、長壽命和環境協調性。
另外，玄武巖纖維還是碳纖維的低價替代品，具有一系列優異性能。尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無任何添加劑，是目前為止唯一的無環境污染的、不致癌的綠色健康玻璃質纖維產品。所以玄武巖纖維在復合材料的增強材料領域的應用，已引起廣泛的重視并將快速發展。
高技術纖維是國防軍工建設和支撐高科技產業發展的重要基礎材料，它直接關系到國防科技工業的建設和國民經濟支柱產業的升級。玄武巖纖維就是繼碳纖維、芳綸、超高相對分子質量聚乙烯纖維之后的第四大高技術纖維。它是21世紀在國防軍工領域有著非常重要應用的一種高技術纖維，是體現國防科技戰略布局的一種新材料。
從全球的發展水平看，全世界玄武巖纖維的技術及規模尚處于初級階段，這給我們追趕乃至超過國外的先進技術水平提供了很大的發展空間和市場機遇。在碳纖維短缺的時期，要積極開發新產品，以變應變，把碳纖維的短缺當作一個契機或轉機，開發以玄武巖纖維為原料的新產品。新產品開發要源于市場，更要高于市場，應主動去引導市場，例如利用玄武巖纖維優異的綜合性能和良好的性價比，去開發更多的新產品。與其他高科技纖維的發展相比，我國玄武巖纖維的發展有希望“后來者居上”，并最終成為全世界最大的生產及應用大國。
玄武巖纖維范文6
【關鍵詞】土木工程；FRP材料；CFRP材料
隨著社會科學技術的進步， 土木工程結構學科也獲得了很大的發展， 其發展在很大程度上得益于新材料的應用，如FRP材料、 CFRP材料、玄武巖纖維材料、智能材料等等，這些材料憑借優異的性能正被越來越廣泛地應用于橋梁工程、民用建筑、海洋工程、地下工程等土木工程建筑。
1 FRP材料
FRP材料即纖維增強復合塑料，FRP由增強纖維和基體組成，一般用玻璃纖維增強不飽和聚脂、環氧樹脂與酚醛樹脂做基體，以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料。該材料具有抗拉強度、彈性模量小、抗剪強度低、抗腐蝕、抗疲勞性能好等特點。FRP的抗拉強度均明顯高于鋼筋， 與高強鋼絲抗拉強度差不多，是一般鋼筋的2倍至10倍。大部分FRP產品彈性模量小，約為普通鋼筋的25%～ 75%，因此， FRP結構的設計通常由變形控制。FRP的抗剪強度僅為抗拉強度的5%～20%， 這使得FRP構件在連接過程中需要研制專門的錨具、夾具[1]。FRP材料可以在酸、堿、氯鹽和潮濕的環境中長期使用， 因而可提高結構的使用壽命， 這是結構材料難以比擬的。
FRP復合材料在土木工程領域的應用快速增長，可用于包括柱、墻、梁、板及面板的抗震及補強加固。FRP纖維復合材料憑借耐腐蝕性能已廣泛用于加筋土中，由于該材料易被掘進機具切斷，故可用于盾構法掘進豎井的混凝土墻、土釘及臨時支護用的復合材料地錨，而且由于價格低廉，安裝方便，干濕交替的擋土墻、地基錨桿及噴射混凝土筋中用的也很多。此外。因為良好的拉伸性，FRP材料在懸索橋及斜拉橋的纜索、預應力混凝土橋中的預應力筋中也光放應用。FRP屬于人工材料，可根據工程需要采用不同纖維材料纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊性能要求的FRP產品，且FRP鏟平形狀可靈活設計。
2 CFRP材料
CFRP材料即碳纖維增強復合材料，CFRP材料是一種力學性能優異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7～9倍，抗拉彈性模量為23000～43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/（g/cm3）以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/（g/cm3）左右，其比模量也比鋼高。碳纖維復合材料的優點是高強度，是鋼鐵的5倍；出色的耐熱性，可以耐受2000℃以上的高溫；出色的抗熱沖擊性；低熱膨脹系數，不宜變形量；熱容量小，較為節能；比重小，僅僅對鋼材料的1/5；優秀的抗腐蝕與輻射性能。
碳纖維復合材料在土木工程中的用途主要表現在碳纖維筋、碳纖維增強水泥和碳纖維增強木材。碳纖維筋的強度比低碳鋼高約90%，而重量僅為后者的1/5左右；碳纖維與混凝土的附著強度高達713MPa，高于鋼絞線與混凝土2197MPa的附著強度；碳纖維筋具有良好的拉伸疲勞性能及耐腐蝕、抗沖擊、柔性高和易于操作的性能，因此在橋梁、碼頭等易受腐蝕的結構中應用較多。碳纖維增強水泥在水泥及其制品中摻和一定量高性能碳纖維和高效外加劑，以有效控制水泥及其制品塑性收縮及早期裂紋，提高水泥及其制品的密實性，增加水泥及其制品后期強度[2]。碳纖維增強木材是用碳纖維包裹木材或將碳纖維片材鋪設于木材的某個側面或中間而形成的一種新型結構材料。碳纖維的加入使木材的抗拉強度、防腐防火等性能大為提高，使其應用領域更為廣泛。
3 玄武巖纖維材料
玄武巖纖維是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維。類似于玻璃纖維，其性能介于高強度玻璃纖維和無堿玻璃纖維之間。玄武巖連續纖維不僅穩定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能[3]。此外，玄武巖纖維的生產工藝產生的廢棄物少，對環境污染小，產品廢棄后可直接轉入生態環境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環保材料。
碳纖維和是目前世界上所采用的主要的加固補強用的新型材料之一，在橋梁、隧道、房屋等結構抗震加固補強方面具有極為廣闊的應用前景。利用玄武巖纖維高模量、耐沖擊和低成本等優勢，可以開發其在降噪、抗振和抗震等耗能領域的應用。玄武巖纖維還可以用在具有高火災危然的工業建設項目，核電站，化學工業與石化工業，高層建筑群，造船工業，汽車制造業等領域。玄武巖纖維及其土工材料具有較高的強度、彈性模量和耐高低溫、耐侵蝕等性能，也適用于路面土工格柵中的基礎材料[4]。
4 智能材料
智能材料實際上是一種仿真生命系統，一方面能夠感知外界環境或內部狀態所發生的變化，另一方面能提供針對材料自身的或外界的某種反饋機制，適時地將材料的一種或多種性質加以改變，做出所期望的某種響應。智能材料的功能表現為：反饋功能、傳感功能、響應功能、信息識別與積累功能自診斷能力、響應功能、自修復能力和自適應能力、自診斷能力。
近幾年我國通過不同的方法支持智能材料與結構的研究.目前許多項智能材料及其在土木工程中的應用研究正在我國進行著。目前，智能材料與結構在土木工程中的應用主要是將智能材料，比如上文提到的碳纖維等，混入到混凝土中，使混凝土構件具有自我增強、自我診斷、自我愈合以及自我調節的功能[5]。智能材料在土木工程中重要的應用，是自動化控制技術發展、計算機科學、材料科學的重要階段的產物。因此，土木工程的未來深受高科技材料發展的影響，對此我們國家需要長久的對其研究下去。
FRP材料、 CFRP材料、玄武巖纖維材料、智能材料已經開始應用于現代土木工程建筑，但由于價格、應用技術、觀念等因素這些新型材料的應用還不夠廣泛。革新技術、降低成本、加大推廣，這些新型材料能在現代土木工程中發揮巨大作用。
【參考文獻】
[1]劉冬梅，周劍霞；纖維增強塑料筋在土木工程中的應用探討[J]；科技與企業，2014，7：206
[2]暴慶祥；試分析基礎設施和土木建筑中碳纖維復合材料的實際應用研究[J]；中國科技博覽，2013，34：305.
[3]倪晶；紡織材料在建筑及土木工程領域的應用[J]；江蘇商報（建筑界），2013，21：100.